Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqda

Noyabr oyining so'nggi haftasida Pereslavl-Zalesskiyda Milliy superkompyuter forumi bo'lib o'tdi. Uch kun davomida odamlar Rossiyada superkompyuterlarning rivojlanishi qanday ketayotgani va superkompyuterlarda sinovdan o‘tgan texnologiyalar qanday qilib mahsulotga aylanishini aytib berishdi va ko‘rsatishdi.

Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqdaRAS dasturiy ta'minot tizimlari instituti
(Igor Shelaputin, Wikimedia Commons, CC-BY)

Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir aʼzosi Sergey Abramov “Sezgir uy” loyihasi haqida gapirdi (27-noyabr). "Aqlli uy" kontseptsiyasini ishlab chiqish, u uy jihozlarini kuzatish, uning xatti-harakatlari namunalarini qurish va eslab qolish, xatolaridan o'rganish va uning holati va muammolarini oldindan bashorat qilishni taklif qiladi.

Rossiya Fanlar akademiyasining Dasturiy ta'minot tizimlari instituti Sergey Abramov boshchiligida 2014 yilda Fanlar akademiyasini isloh qilish akademik loyihalarni tijorat bozoriga olib chiqishni talab qilganda "sezgir uylar" ni yaratishni boshladi. Bu vaqtga kelib, IPS RAS sensor tarmoqlari va uskunalarni boshqarishda yaxshi ishlanmalarga ega bo'ldi va bulutli texnologiyalar va mashinalarni o'rganishni rivojlantirdi.

Sergey Abramovning so'zlariga ko'ra, turar-joy va sanoat binolari uyning farovonligi va odamlarning tinch ishi bog'liq bo'lgan uskunalar bilan to'ldirilgan. Ushbu "aqlli" uskuna "aqlli uy" ga aylansa-da, u avtomatik boshqaruvga ega emas. Egalari qurilmalarning holatini bilishmaydi va ularni qulay tarzda nazorat qila olmaydi. Faqat ulkan Tamagotchi kabi butun infratuzilmani qo'lda parvarish qilish, mashinalarni muntazam tekshirib turish va sozlash qoladi.

Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqdaNozik rozetka elektr parametrlarini o'lchaydi va ularni serverga xabar qiladi
(“Sezgir uy”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Aqlli uy to'g'ri ishlayaptimi? Yoki aralashish vaqti keldimi? Tez orada baxtsiz hodisa bo'ladimi? O'z-o'zidan, hech qanday "aqlli uy" bu muammoni hal qilmaydi, bunday savollarga javob berish uchun avtomatik nazorat va tahlil kerak. Shu sababli, institutda yaratilgan kompyuter tizimi sensorlardan statistik ma'lumotlarni to'playdi, maishiy mashinalarning xatti-harakatlarini tuzadi va bu naqshlarni tan olishni o'rganadi. Oddiy xulq-atvorni muammoli xatti-harakatlardan ajratib, g'ayritabiiy operatsiyani aniqlash orqali sun'iy intellekt uy egasini o'z vaqtida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan tahdid haqida ogohlantiradi.

"Sezgir uy" - bu "aqlli uy" bo'lib, unga sezgirlik, o'z-o'zini o'rganish qobiliyati, to'g'ri xatti-harakatlar namunasini to'plash qobiliyati, bashorat qilish va reaksiyaga kirishish qobiliyati qo'shilgan.
(Sergey Abramov, Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi)

Biz "aqlli uy" o'z parametrlarini saqlab qolish usuliga o'rganib qolganmiz: belgilangan harorat va yorug'lik, doimiy havo namligi, barqaror tarmoq kuchlanishi. "Aqlli uy" kun yoki hodisa vaqtiga qarab skript bo'yicha ishlashi mumkin (masalan, u gaz analizatorining buyrug'i bilan gaz kranini yopadi). "Sensitive Home" keyingi qadamni qo'yadi - sensorli ma'lumotlarni tahlil qiladi va tasniflash uchun yangi stsenariylarni yaratadi: hamma narsa avvalgidek ketmoqda yoki kutilmagan hodisalar mavjud. U tashqi muhitdagi o'zgarishlarga javob beradi va turli xil qurilmalarning bir vaqtning o'zida harakatlaridagi anomaliyalarni taxmin qilib, mumkin bo'lgan nosozliklarni bashorat qiladi. "Sensitive House" o'z ishining natijalarini kuzatib boradi, muammolar haqida ogohlantiradi va stsenariyni o'zgartiradi, egasiga maslahatlar beradi va egasiga noto'g'ri jihozlarni o'chirishga imkon beradi.

Biz uskunaning atipik xatti-harakatlari muammosini hal qilamiz.
(Sergey Abramov, Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi)

Taklif etilayotgan tizim vaqtga asoslangan o'lchovlarni ta'minlovchi sensor tarmog'iga tayanadi. Misol uchun, dizel qozon vaqti-vaqti bilan yoqiladi va suvni isitadi, sirkulyatsiya pompasi issiq suvni isitish quvurlari orqali boshqaradi va birlamchi sensorlar bu qurilmalarning elektr energiyasini qanday iste'mol qilishini xabar qiladi. Bir qator o'qishlar asosida ikkilamchi sensor (dastur) ularni oddiy profil bilan taqqoslaydi va nosozliklarni tashxis qiladi. Uchinchi darajali sensor (dastur) tashqi havo haroratini oladi va tizimning kelajakdagi ishlashini bashorat qiladi, uning yuki va samaradorligini baholaydi - qozonning isishi va ob-havo qanday bog'liq. Ehtimol, derazalar ochiq va qozon ko'chani isitadi, yoki ehtimol samaradorlik tushib ketgan va profilaktik ta'mirlash vaqti keldi. Olingan parametrlarning siljishiga asoslanib, ular qaysi vaqtda normadan oshib ketishini taxmin qilish mumkin.

Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqdaNozik rozetka alohida modul-barlardan iborat
(“Sezgir uy”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Datchiklarning bir vaqtning o'zida o'qishlarini baholash orqali "sezgir uy" suv nasosining o'chmasligini payqashga qodir, chunki u suvni quduqqa (noto'g'ri valf orqali) yoki to'g'ridan-to'g'ri polga (portlash orqali) quyadi. quvur). Harakat sensorlari jim bo'lsa va nasos bo'sh uyga suv quysa, tashxis yanada ishonchli bo'ladi.

Sensor tarmoqlari aqlli uylarda ham mavjud. Bulutli infratuzilma aqlli uylarda ham mavjud. Ammo "aqlli uylar" ga ega bo'lmagan narsa - bu sun'iy intellekt, mashinani o'rganish, to'g'ri xatti-harakatlar namunalarini to'plash, tasniflash va prognozlash.
(Sergey Abramov, Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi)

"Sezgir uy" ning bulutli qismi Riak NoSQL ma'lumotlar bazasi yoki Akumuli ma'lumotlar bazasiga asoslangan bo'lib, u erda o'qishlar vaqt seriyasi saqlanadi. Ma'lumotlarni qabul qilish va berish Erlang/OTP platformasida amalga oshiriladi, bu sizga ma'lumotlar bazasini ko'plab tugunlarda joylashtirish imkonini beradi. Mijozni Internet va telefon orqali xabardor qilish uchun uning tepasida mobil ilovalar va veb-interfeyslar uchun dastur o'rnatilgan va uning yonida ma'lumotlarni tahlil qilish va xatti-harakatlarni nazorat qilish dasturi mavjud. Bu yerda istalgan vaqt seriyasi tahlilini, shu jumladan neyron tarmoqlarga asoslangan tahlillarni ulashingiz mumkin. Shunday qilib, "sezgir uy" tizimlari ustidan barcha nazorat alohida boshqaruv qatlamiga joylashtirilgan. Unga kirish bulut xizmatidagi shaxsiy hisobingiz orqali taqdim etiladi.

Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqdaNozik boshqaruvchi sensorlar va termometrlardan signallarni to'playdi
(“Sezgir uy”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqda

Erlang funktsional yondashuvning barcha afzalliklarini ta'minlaydi. U taqsimlangan ishlash mexanizmlariga ega va parallel taqsimlangan dasturni yaratishning eng oson yo'li Erlangdan foydalanish hisoblanadi. Bizning arxitekturamizda "ikkinchi darajali sensorlar" dasturiy ta'minoti mavjud; har bir jismoniy sensorda ulardan bir nechtasi bo'lishi mumkin va agar biz o'nlab qurilmalarga ega o'n minglab mijozlarga tayansak, biz katta ma'lumotlar oqimini qayta ishlashimiz kerak bo'ladi. Ular juda ko'p miqdorda ishga tushirilishi mumkin bo'lgan engil jarayonlarga muhtoj. Erlang bir yadroda o'n minglab jarayonlarni bajarishga imkon beradi; bu tizim yaxshi miqyosda.
(Sergey Abramov, Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi)

Ishlab chiquvchining so'zlariga ko'ra, Erlangga turli xil dasturchilar jamoasini tashkil qilish oson, unda talabalar va yoritgichlar bitta tizim yaratadilar. Dasturiy ta'minot tizimining alohida qismlari xatolik bilan ishdan chiqadi, ammo butun tizim ishlashda davom etadi, bu sizga xato joylarni tezda tuzatishga imkon beradi.

Nozik uy aqlli uylarni almashtirmoqdaNozik kontroller ma'lumotlarni WiFi yoki RS-485 orqali uzatadi
(“Sezgir uy”, Wikimedia Commons, CC-BY)

"Sezgir uy" tizimi superkompyuterlarni boshqarish uchun IPS RAS ishlatadigan barcha texnologiyalardan foydalanadi. Bunga elektron sensorlar, monitoring va masofadan boshqarish tizimlari kiradi. Hozirda nozik dastur o'z sensorlarida ishlaydi va o't o'chirish bo'limi halqalariga ulanishi mumkin, ammo har qanday "aqlli uylar" sensorlaridan ma'lumotlarni yig'ish rejasi mavjud.

"Sensitive Home" qiziqarli, chunki shahar, mahalla va uy uchun murakkab aqlli echimlar birinchi o'ringa chiqadi. Bu erda qiziq narsa superkompyuter qurish emas, balki ijtimoiy-kompyuter majmuasini qurish, superkompyuterni kundalik hayotga kiritish, shunda mashina odamlarning hayotini o'zgartiradi.
(Olga Kolesnichenko, t.f.n., Sechenov universiteti katta o‘qituvchisi)

2020 yil bahoriga qadar ishlab chiquvchilar binolar va kvartiralarda turli o'lchamdagi tizimlarni yig'ish uchun asosiy dasturlar va uskunalar to'plamini tayyorlaydilar. Ular natijani sozlash oson, robot changyutgichdan murakkabroq bo'lmasligiga va'da berishadi. Asosiy to'plam har qanday nazorat qilinadigan uskunani qo'llab-quvvatlaydi: isitish qozonlari, suv isitgichlari, muzlatgichlar, suv nasoslari va septik tanklar. Keyin navbat kichik miqyosdagi sotuvlar, so'ngra ajoyib ishlab chiqarish, yangi sensorlar va modullarni qo'shish bo'ladi. Va kelajakda har qanday diversifikatsiya va moslashish mumkin - sezgir ferma, sezgir kasalxona, sezgir kema va hatto juda sezgir tank.

matn: CC-BY 4.0.
Portret: CC-BY-SA 3.0.

Manba: www.habr.com

a Izoh qo'shish